中水回用實(shí)現(xiàn)污水資源化.doc

中水回用實(shí)現(xiàn)污水資源化青島海泊河污水處理中水回用系統(tǒng)工程，自九五年開始運(yùn)作，歷經(jīng)六年多。以污水資源化為目標(biāo)，發(fā)揮中水在城市水資源中的優(yōu)化配置作用，探索了中水回用技術(shù)及中水回用的資源價(jià)值，完成了中水回用工程的建設(shè)并將中水推向市場(chǎng)發(fā)展。一、青島市水資源及污水處理概況青島市地處山東東部，其地理位置和地質(zhì)條件決定了它的水資源短缺。青島地區(qū)地表雖有大小河流124條，但因皆為源短流淺的單獨(dú)入海的季節(jié)性河流，難以調(diào)儲(chǔ)，另外青島地下以花崗巖為主，儲(chǔ)水性能很差。據(jù)統(tǒng)計(jì)，青島市人均占有水資源量?jī)H為全國人均占有量的15%，是全國嚴(yán)重缺水城市之一。青島市提出了建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國際都市的戰(zhàn)略目標(biāo)，這將加速青島市城市化的進(jìn)程，必將伴隨需水量的急劇增加。青島市目前的日需水量高峰期達(dá)54萬立方米，而水源的供水能力僅為66.8萬立方米/日，城市總體規(guī)劃預(yù)測(cè)2010年日需水量為246萬立方米。這就要求青島市開源節(jié)流、多渠道開發(fā)水資源，否則，水資源的短缺將嚴(yán)重制約本市經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。眾所周知，水是一種可再生的自然資源。可是長(zhǎng)期以來，水資源一直按開采-利用-污水排放的使用方式，水資源最后以排放的方式被消耗。其實(shí)，污水排放量占開采量的比重很大，而實(shí)際利用量卻很少，污水資源化將是解決水資源短缺的很好途徑。前面提到目前青島日用水量高峰期為54萬噸，而排放的污水量約為40萬噸，排放量約為用水量的80%多。若通過各種渠道，充分把排放的污水利用起來，將大大解決水資源的短缺問題，相當(dāng)于開辟了一個(gè)新水源。青島市人民政府鑒于水資源的短缺情況，將污水資源化技術(shù)研究與開發(fā)列為市社會(huì)發(fā)展領(lǐng)域重點(diǎn)攻堅(jiān)項(xiàng)目之一，并納入了市科技發(fā)展九五計(jì)劃和2010年長(zhǎng)期規(guī)劃。這推動(dòng)了青島市污水處理事業(yè)的發(fā)展，加快了中水回用工程建設(shè)的速度。青島市自九三年海泊河污水處理廠運(yùn)轉(zhuǎn)以來，又先后建設(shè)了李村河污水處理廠、團(tuán)島污水處理廠、麥島污水處理廠。三個(gè)污水處理廠是采用先進(jìn)工藝的二級(jí)污水處理廠，麥島污水處理廠將盡快建成二級(jí)污水處理廠。四座污水處理廠的日處理能力達(dá)四十多萬噸，可以處理青島市污水排放量的80%以上，二級(jí)處理后的水質(zhì)狀況較好，直接排向青島的膠州灣，起到保護(hù)膠州灣水體環(huán)境的作用。二級(jí)出水只需進(jìn)一步處理就可以變?yōu)橛猛緩V泛的中水，可以用于綠化、沖廁、景觀、基建、工業(yè)冷卻等，可以大量節(jié)約自來水資源。青島海泊河污水處理廠中水回用系統(tǒng)工程也是基于以上目的，積極有效地開展了中水回用的各項(xiàng)工作。二、中水項(xiàng)目介紹（一）海泊河污水處理廠生產(chǎn)情況。海泊河污水處理廠91年開始建設(shè)，93年正式運(yùn)行，為青島市第一座大型污水處理廠。建設(shè)投資1.39億人民幣，其中向奧地利政府貸款825萬美元，主要引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)及先進(jìn)的國外設(shè)備。在當(dāng)時(shí)來說，建設(shè)起點(diǎn)高，考慮了污水處理的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，這為污水處理廠一直良好運(yùn)行奠定了較好的基礎(chǔ)。污水處理廠采用活性污泥法，屬AB工藝。污水處理廠的進(jìn)水污水成分復(fù)雜，濃度高，負(fù)荷波動(dòng)大，其中工業(yè)廢水占70%、生活污水占30%，CODcr全年平均達(dá)800mg/l以上，BOD5全年平均達(dá)500mg/l以上，經(jīng)二級(jí)生物處理，水質(zhì)完全滿足國家污水處理廠二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）。海泊河污水處理廠日處理8萬噸污水。在原有的污水處理廠設(shè)計(jì)中，二級(jí)出水經(jīng)過一個(gè)接觸池進(jìn)行加氯消毒，大部分直接排入膠州灣，每天大約只有400噸經(jīng)纖維球過濾后用于全廠的綠化，這就是污水處理廠內(nèi)最原始的中水回用。但這中水回用系統(tǒng)在使用中遇到不少問題：水質(zhì)不穩(wěn)定，纖維球?yàn)V料經(jīng)常堵塞，纖維球纖維脫落等?；谝陨锨闆r，我廠自九五年開始，對(duì)中水回用系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)研究與開發(fā)。（二）建立完善的中水回用技術(shù)開發(fā)組織，充分發(fā)揮人才優(yōu)勢(shì)。海泊河污水處理廠大、中專畢業(yè)的技術(shù)人員占50%左右，除正常運(yùn)轉(zhuǎn)外，通過組織參加科技攻關(guān)和大修改造等工作培養(yǎng)了環(huán)境工程、化驗(yàn)監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化控制、機(jī)械、電氣等各種專業(yè)技術(shù)人員，為污水處理廠的運(yùn)行及技術(shù)開發(fā)儲(chǔ)備了豐富的人才，這也使中水開發(fā)利用占有了人才的優(yōu)勢(shì)。中水回用的技術(shù)開發(fā)作為一個(gè)系統(tǒng)工程，人才是先決條件，組織是保證。我廠雖然儲(chǔ)備了豐富的人才，又有污水處理工程建設(shè)及運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中水回用技術(shù)也有初步的認(rèn)識(shí)，但也存在以下不足：（1）對(duì)中水回用技術(shù)的理論認(rèn)識(shí)還有一定差距，缺乏中水回用技術(shù)的系統(tǒng)觀。（2）沒有專門的技術(shù)開發(fā)部門，對(duì)中水回用技術(shù)的信息了解不全面，不能給中水回用技術(shù)開發(fā)方向明確定位。針對(duì)這種情況，我們從以下兩方面著手解決問題：成立技術(shù)開發(fā)辦公室。負(fù)責(zé)污水資源化系列科研活動(dòng)的選題、立項(xiàng)及組織研究工作，為我廠實(shí)施科技興廠戰(zhàn)略配備了機(jī)構(gòu)條件。走產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合之路，使科研院所的理論優(yōu)勢(shì)與我廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)充分結(jié)合，為科研院所提供了生產(chǎn)性實(shí)踐場(chǎng)所，為我廠解決了實(shí)際問題。同時(shí)，為雙方培養(yǎng)了大量專業(yè)技術(shù)人員，使科研院所單一專業(yè)的高技術(shù)人才與我廠技術(shù)人才專業(yè)廣泛的特點(diǎn)有機(jī)結(jié)合，真正達(dá)到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，完成從理論到實(shí)踐，從實(shí)踐到理論的過程。對(duì)于中水技術(shù)，我廠聯(lián)合青島建工學(xué)院環(huán)境工程系共同開發(fā)。在以上原則指導(dǎo)下，雙方精誠合作，圓滿完成青島市海泊河污水處理廠二級(jí)出水回用技術(shù)研究課題。（三）完成中水回用基礎(chǔ)技術(shù)研究，小試出成果，中試見效果。我廠與青島建工學(xué)院共用了三年時(shí)間對(duì)中水回用進(jìn)行了小試、中試，通過小試確定了適合于我廠中水處理工藝；通過中試，獲得中水用于污水處理廠各用途的寶貴經(jīng)驗(yàn)。1、通過小試，確定中水處理工藝。污水回用水質(zhì)指標(biāo)主要是：PH值、硬度、懸浮物、溶解性固體、BOD、COD、總磷、氨氮、色度等。調(diào)查資料顯示，國內(nèi)外城市污水的回用普遍建立在二級(jí)處理的基礎(chǔ)上，采用活性碳吸附、混凝過濾、離子交換、電滲析、反滲透等深度處理措施。對(duì)我廠二級(jí)出水的深度處理，我們提出了八種工藝流程：（1）二級(jí)出水-陶粒（2）二級(jí)出水-纖維球過濾（3）二級(jí)出水-石英砂過濾（4）二級(jí)出水-混凝-纖維球過濾（5）二級(jí)出水-混凝-纖維球過濾-臭氧氧化（6）二級(jí)出水-混凝-纖維球過濾-氯氣脫色消毒（7）二級(jí)出水-混凝-沉淀-過濾（8）二級(jí)出水-混凝-沉淀-氯氣脫色消毒-纖維球過濾我們對(duì)上述方案進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究：纖維球、石英砂和陶粒直接過濾對(duì)比試驗(yàn)；混凝-過濾試驗(yàn)研究，其中包括不同混凝劑、不同投加量、不同濾料的對(duì)比試驗(yàn)；污水脫色、消毒試驗(yàn)研究；混凝-沉淀試驗(yàn)研究，對(duì)用PAC作混凝劑、脫水污泥作助凝劑進(jìn)行了靜態(tài)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。通過對(duì)以上試驗(yàn)結(jié)果分析，最后確定的中水處理工藝為：二級(jí)出水-混凝-沉淀-纖維球過濾-中水泥餅及PAC氯氣并確定了工藝參數(shù)，為中試提供了理論基礎(chǔ)。2、中試工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)及運(yùn)行。中試是檢驗(yàn)科研成果能否適用于社會(huì)的重要環(huán)節(jié)。在上級(jí)有關(guān)部門的支持下，我廠投資100多萬元建成規(guī)模2400立方米/日的中試工程。中試工程是在我廠原有的接觸池基礎(chǔ)上，按小試成果重新進(jìn)行設(shè)計(jì)、改造，其基本流程為：二級(jí)出水-機(jī)械混合池-機(jī)械攪拌反應(yīng)池-斜板沉淀池-PAC泥餅接觸貯水池-纖維球過濾罐-清水池-泵加壓-中水氯氣中試工程完成后，對(duì)各工序進(jìn)行了大量試驗(yàn)測(cè)試，取得了大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行了成本核算與分析，僅為自來水的5060%，確定了最佳運(yùn)行參數(shù)及控制條件。所產(chǎn)中水水質(zhì)完全符合生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（CJ25.1-89）,廣泛應(yīng)用于我廠綠化、沖廁、設(shè)備沖洗、冷卻、水封等，占我廠總用水量的一半以上，為我廠節(jié)約了大量自來水。由此我廠先后被評(píng)為市、省先進(jìn)節(jié)水單位。3、成果鑒定九六年底，青島市科委組織了國內(nèi)外多名專家對(duì)青島市海泊河污水處理廠二級(jí)出水回用技術(shù)研究課題進(jìn)行了鑒定，認(rèn)為整體工藝達(dá)到國際先進(jìn)水平，獲得了專家的好評(píng)。該課題獲得九七年度青島市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，獲得建設(shè)部九八年度科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。中試的良好效果為我廠建設(shè)日處理四萬噸的回用水工程奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。三、抓住市場(chǎng)機(jī)遇，推動(dòng)中水事業(yè)發(fā)展。中水的開發(fā)利用在我國已經(jīng)起步，能緩解城市的嚴(yán)重缺水問題，能優(yōu)化水資源配置，我們應(yīng)作為一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的城市基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)來發(fā)展。我們初步做了以下幾方面的工作：（一）加大宣傳力度，轉(zhuǎn)變?nèi)藗儗?duì)中水的認(rèn)識(shí)。海泊河污水處理廠中水回用工程作為國家示范工程，已列入青島市2001年要辦的十二件實(shí)事之一，市政府高度重視，多次在青島日?qǐng)?bào)、青島晚報(bào)及青島生活導(dǎo)報(bào)上對(duì)中水回用的價(jià)值和意義進(jìn)行宣傳，在電視上多次對(duì)中水回用工程的情況進(jìn)行報(bào)道，市領(lǐng)導(dǎo)也多次親臨中水工程現(xiàn)場(chǎng)作指示，這提高了企事業(yè)單位及市民對(duì)中水的興趣，加深了企事業(yè)單位及市民對(duì)中水的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)了企事業(yè)單位和市民使用中水的積極性。以往，人們認(rèn)為中水是從污水中變化而來，一聽中水，總認(rèn)為其臟，難以接受。我廠采取請(qǐng)進(jìn)來、送出去的方法進(jìn)行宣傳。所謂請(qǐng)進(jìn)來，就是請(qǐng)一些社會(huì)團(tuán)體、企事業(yè)單位、市民、大中小學(xué)生等來我廠參觀水處理的全過程，把中水回用的情況將講給他們聽，讓他們?cè)傧蛏鐣?huì)宣傳；所謂送出去，就是把中水送出去，主要是用于綠化、基建、沖刷，讓大家看到中水的實(shí)際效果。大量的宣傳工作很大程度上改變了企業(yè)主和市民對(duì)中水的認(rèn)識(shí)，但還不夠，還應(yīng)加大宣傳力度，讓大家了解中水象了解自來水一樣，感覺中水也是生活中不可缺少的一部分。（二）做好市場(chǎng)調(diào)研，明確市場(chǎng)需求。我們會(huì)同青島市節(jié)約用水辦公室對(duì)污水處理廠所處的海泊河流域17家企業(yè)進(jìn)行了中水回用調(diào)研，17家企業(yè)中有發(fā)電行業(yè)、紡織行業(yè)、機(jī)械鑄造行業(yè)、制藥行業(yè)等；我們還對(duì)景觀用水、綠化用水等進(jìn)行了調(diào)研。通過調(diào)研，我們獲得了大量的市場(chǎng)信息，明確了中水回用量及市場(chǎng)所需的中水回用質(zhì)量，為中水回用工程建設(shè)的規(guī)模及中水最終的水質(zhì)要求提供可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。（三）積極籌措資金，加速中水回用工程建設(shè)。青島市海泊河污水處理廠中水回用工程總投資9007萬元，市財(cái)力提供2900萬元建好了中水廠，建設(shè)中水回用管網(wǎng)及加壓泵房還需籌措6000多萬元的資金。為此組建成立?quot；青島海灣中水有限公司，由青島國信實(shí)業(yè)公司、青島市城建投資公司及青島市排水公司三方出資組成。公司的成立，有利于資金的運(yùn)作，保證了中水回用工程建設(shè)的資金，加快了中水回用工程建設(shè)。中水廠由中國市政華北設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)規(guī)模為日處理4萬噸，98年動(dòng)工建設(shè)，99年2月建設(shè)完成，并調(diào)試成功，出水達(dá)到建設(shè)部生活雜用水標(biāo)準(zhǔn)（CT25.1-89），工藝流程為：二級(jí)出水-提升泵-機(jī)械混合池-柵條反應(yīng)池-斜管沉淀池PAC、PAM-濾池-清水池-加壓泵-計(jì)量-中水clo2消毒clo2消毒中水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)依照青島市的整體規(guī)劃，由青島市政工程設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，2001年6月動(dòng)工建設(shè)，10月主干線建設(shè)完畢，中水已經(jīng)送入海泊河流域作為景觀用水，效果良好。（四）加快中水回用推廣。中水回用的推廣首先要解決中水的價(jià)格問題，其次要解決中水回用的規(guī)劃問題。中水的價(jià)格必須保證中水運(yùn)行保本微利，海泊河污水處理廠中水運(yùn)行成本為0.995元/噸，價(jià)格的確定必須在此基礎(chǔ)上充分考慮。隨著申奧成功，青島市正在抓緊時(shí)間制定中水回用規(guī)劃，并且該規(guī)劃已經(jīng)納入青島市的總體規(guī)劃，確定中水的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。規(guī)劃的主要內(nèi)容為：（1）海泊河污水廠中水管網(wǎng)主線沿海泊河道向東至浮山后新區(qū)，沿線發(fā)電廠、熱電廠等幾家用水大戶首先利用，隨著海泊河綜合整治的推進(jìn)，兩岸各近30米綠化帶及河內(nèi)景觀水均用中水，南線至昌樂路，與團(tuán)島污水廠中水管網(wǎng)相連。北線至湖島，與李村河污水廠中水管網(wǎng)相連。（2）李村河污水廠中水回用項(xiàng)目規(guī)劃規(guī)模5萬立方米/日。隨著李村河綜合整治，規(guī)劃中水主干線沿李村河向東至海爾路，由海爾路至浮山新區(qū)與海泊河管網(wǎng)相連。南支線沿青黃高速公路至湖島，并入海泊河管網(wǎng)。北線沿四流中路與規(guī)劃中的婁山河污水處理廠中水管網(wǎng)相連。（3）團(tuán)島污水處理廠中水項(xiàng)目規(guī)劃規(guī)模4萬立方米/日，其管網(wǎng)沿海一線至香港中路與麥島污水廠中水管并網(wǎng)。西線沿廣州路至昌樂路與海泊河管網(wǎng)相連。（4）麥島污水處理廠由一級(jí)處理擴(kuò)建為二級(jí)處理的同時(shí)必須考慮中水項(xiàng)目的實(shí)施，規(guī)模為5萬立方米/日。其管網(wǎng)向東沿海爾路至浮山新區(qū)，與海泊河、李村河聯(lián)網(wǎng)。西至香港中路與團(tuán)島廠網(wǎng)相連，中間可有支線沿山東路、福州路至鞍山路、遼陽中路與海泊河網(wǎng)連接。（5）規(guī)劃中的婁山河污水處理廠建設(shè)必須實(shí)施中水項(xiàng)目，規(guī)劃規(guī)模為6萬立方米/日。規(guī)劃管網(wǎng)東線及北線滿足用戶需求，南至四流中路與李村河并網(wǎng)。綜上所述，中水管網(wǎng)規(guī)劃總體呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，中間支線根據(jù)具體情況可適當(dāng)增減，以后在中水管網(wǎng)規(guī)劃范圍內(nèi)的新建小區(qū)、商用住宅、企業(yè)等必須先敷設(shè)中水管道。至2008年，青島市中水規(guī)劃總規(guī)模達(dá)到24萬立方米/日，相當(dāng)于目前青島市日均供水量的50%，具有顯著的社會(huì)效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。四、中水回用的幾點(diǎn)建議。1